基于预测SVPWM的永磁同步发电机直接转矩控制.pdf

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1、控制与应用技术《EMCA迫札与板芾J应用2015，42(6)基于预测SVPWM的永磁同步发电机直接转矩控制叶佳卓，陈广威，周腊吾，杨雄(湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082)摘要：针对一般永磁同步发电机的直接转矩控制存在转矩波动较大的问题，提出一种基于预测空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的直接转矩控制策略该策略利用转矩、磁链预测算法算出下一周期需要补偿的电压矢量，再利用SVPWM合成该电压矢量，从而减小转矩波动。通过仿真研究的分析结果表明，该方法在保持系统快速动态响应的同时，有效地减少了转矩的

2、脉动，明显地改善了系统的控制性能。关键词：永磁同步发电机；直接转矩控制；转矩脉动；预测空间电压矢量中图分类号：TM351文献标志码：A文章编号：1673—6540(2015)06-0032-04DirectTorqueControlofPermanentMagnetSynchronousGeneratorBasedonPredictedSVPWMYEJiazhuo，CHENGuangwei，ZHOUM，YANCXiong(SchoolofElectricalandInformationEngineering

3、，HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Tosolvetheproblemsoflargefluxandtorqueripplesindirecttorquecontrolforpermanentmagnetsynchronousgenerator，apredictivespacevoltagevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)controlstrategybasedOildirecttorquewasproposed，c

4、alculatethecompensatorvoltagevectorofthenextcyclethroughthetorqueandfluxpredictionalgorithm，usingSVPWMtOsynthetizethevoltagevector，inordertoreducethetorqueripple．Thesimulationresultsshowedthatthemethodkeptafastdynamicresponseofthesystem，effectivelyreducedt

5、hetorqueripple，andobviouslyimprovedthecontrolperformanceofthesystem．Keywords：permanentmagnetsynchronousgenerator；directtorquecontrol；torqueripple；predictedspacevoltagevector控制存在延时j。本文提出一种基于预测电压0引言空间矢量脉宽调制(SpaceVectorPulseWidth由于能源短缺问题日益凸显，新能源的开发Modulation，

6、SVPWM)的DTC策略，利用转矩、磁和利用越来越被各个国家所重视，风能作为一种链预测算法算出下一周期需要补偿的电压矢量，清洁能源发展迅速。永磁直驱式风力发电系统以再利用SVPWM合成该电压矢量，从而尽早减小其可靠性高、效率高等优点成为目前最有发展前控制误差，避免控制延时造成转矩和磁链的波途的风力发电技术之一。直接转矩控制动J。通过MATLAB仿真分析，该方法在保持(DirectTorqueControl，DTC)是继矢量控制技术系统良好动态性能的条件下，明显减小了转矩和之后发展起来的一种高性能变频调速方法

7、，将磁链的波动，同时固定了开关频率。DTC用于永磁直驱风力发电系统具有重要的实1PMSG数学模型际意义。传统的DTC采用bang．bang调节及开关表查询方法，存在转矩波动较大、低速性能差、永磁同步发电机(PermanentMagnetSynchr—开关频率不固定等问题，同时，控制系统的采样和onousGenerator，PMSG)在两相静止坐标系下的通讯作者：叶佳卓一32～迫札与控制应闭2015，42(6)控制与应用技术《EMCA定子磁链数学模型：判断参考电压矢量U所在的扇区[7]。设扇区号f1)为s，它

8、可以通过以下方式判断：Usa为参考电压矢=J(“一Ri)dt量H在轴的分量，M为参考电压矢量在JB=J(一R)dt(2)轴的分量，定义三个中间变量A、B、C。若>0，式中：、——定子磁链轴分量；贝0A=1，否贝0A=0；若一下1>0，贝uB：1，“、“。——定子电压的轴分量；——定子电流的轴分量；否则：0；若一譬一下1啦>0，则c：1，否则C尺——定子电阻。=0；那么扇区S=A+2B+4C。电磁转矩数学模型：To